CN106115399B - 基于大数据的电梯曳引机曳引力监测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种基于大数据的电梯曳引机曳引力的监测方法，包括电梯预热；统计平层开关数量，寻找中间层；轿厢至中间层位置，曳引机断电；待电梯完全停止后，曳引机重新得电，并反方向运行，轿厢重回电梯中间层位置，曳引机停止旋转；曳引机反向运行期间电梯编码器记录曳引机旋转距离；电梯轿厢的制停距离通过网络上传；经过横向和纵向分别比较；判定电梯继续使用或停机维护。有益效果是：由于断电后钢丝绳的滑移距离为客观量。通过电梯大数据的协助，将能够反应曳引力的量进行客观描述和评判，突破了需要人为设定临界值或者阀值的弊端，使得评判结果更加的具有工程实际意义，为指导曳引机预防性维修提供参考。

Description

基于大数据的电梯曳引机曳引力监测方法

技术领域

本发明涉及一种电梯曳引机的检测方法；特别是涉及一种基于大数据的电梯曳引机曳引力的监测方法。

背景技术

电梯也越来越多地步入人们的生活并逐渐成为人们日常生产生活中不可或缺的设施，它不仅加快了人们的生活节奏，而且提高了人们的工作效率，还改善了人们的生活条件，在社会经济发展中发挥着不可替代的重要作用，是一种直接关系到人民生命财产安全的特种设备。电梯的曳引机是电梯的核心部件之一，对于曳引机来说，曳引轮是其重要的部件之一。曳引轮在实际使用过程反应的一个重要参数即为曳引力。钢丝绳工作在曳引轮的轮槽中，随着电梯服役时间的增多，钢丝绳会对曳引轮的轮槽中产生一定的磨损，导致曳引轮的曳引力的下降，随着曳引力的下降，电梯的安全运行无法得到保障，对老百姓的乘梯带来一定的安全隐患。因此，针对电梯曳引轮的曳引力的监测至关重要，曳引力的相关试验不但是电梯修保养单位日常保养中必检项目，更是电梯法定检验中重要的检验项目，足以可见曳引力对于电梯的重要性。

理论上，曳引力与曳引钢丝绳在绳槽中的当量摩擦系数和曳引绳在曳引轮上的包角有关，电梯在安装后曳引绳在曳引轮上的包角就被固定下来，但随着运行时间的增加，当量摩擦系数会降低，最终导致曳引力的下降。但在工程上直接测量曳引力十分困难，理论上的计算无法考虑磨损等实际工况对曳引力的影响。已有的公开号为CN104495547A和公开号为CN104192662A所公开的技术方案主要解决曳引机制动力的测量问题，对曳引力监测的研究并没有涉及。在相关的参考文献中对曳引力的研究也主要局限于理论上的分析和曳引力对电梯安全运行的影响，没有一种方法能够直接或间接的对曳引力进行监测。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种曳引力监测方法，在过程中不需要人为干预，智能化程度高，可靠便捷监测曳引力。

本发明所采用的技术方案是：一种基于大数据的电梯曳引机曳引力的监测方法，包括以下步骤：

A.电梯进行预热；

B.统计平层开关数量，并寻找中间层N；

C.监测试验，轿厢从最底层行驶至预先找到的中间层N位置，曳引机得到断电指令；

D.待电梯完全停止后，曳引机重新得电，曳引机反方向运行，使轿厢重新回到电梯中间层位置，即电梯轿厢触发N层位置的平层开关，曳引机停止旋转；

E.在上述曳引机反向运行期间电梯编码器记录曳引机旋转的距离d，

其中：编码器记录曳引机旋转的距离＝展开的直线距离＝钢丝绳断电后滑移的制停距离；

F.曳引机旋转的线速度为V_i(i＝1、2、3…n),编码器记录的时间t_i(i＝1、2、3…n),曳引机旋转的直线距离为

G.当电梯的曳引比为γ：1时，则轿厢向上继续滑移的制停距离为d/γ；

H.电梯轿厢的制停距离d/γ通过网络上传；

I.横向比较,对相同类型相同参数的曳引机测试后得到的轿厢制停距离d1、d2…dn，将d1、d2…dn与d/γ进行分析和比较；

J.纵向比较，该电梯定期测得轿厢历史的制停距离d1'、d2'...dn'，将d1'、d2'...dn'与d/γ进行分析和比较；

K.电梯继续使用或停机维护。

所述步骤B寻找中间层N

当n(n≥3)为基数时，令N＝(n+1)/2；

当n(n≥3)为偶数时，令N＝n/2；

其中n为平层开关数量。

所述I.横向比较时，若则判断为发生明显的退化；

所述J.纵向比较时，若则判断为发生明显的退化。

所述J.纵向比较时，令d，_max为d1'、d2'...dn'中的最大值，若d/γ＞1.1d，_max，则判断为发生明显的退化。

本发明的有益效果是：由于断电后钢丝绳的滑移距离为客观量。通过电梯大数据的协助，将能够反应曳引力的客观量——滑移距离进行客观描述和评判，突破了需要人为设定临界值或者阀值的弊端，使得评判结果更加的具有工程实际意义。特别是克服理论计算无法考虑实际磨损的弊端，为指导曳引机预防性维修提供有力的参考，并降低了电梯一年一度法定检验的压力。该方法可以全程无人值守，在判断为曳引力发生明显退化的情况下，才通知维保人员进行相关的处理，可以进一步提升试验的智能化水平，进一步降低了人力成本。

附图说明

图1是本发明曳引力监测原理图；

图2是本发明曳引力监测流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明：

在大数据广泛应用的背景下，将不好直接监测得到的曳引力通过间接的方式进行监测，并通过电梯大数据的手段将监测得到能够反映曳引力的间接数据，进行一定间隔时间历史数据的纵向比较，以及相同型号不同安装位置的曳引机的横向比较，综合分析，用于客观评判。并将大数据分析应用到曳引力的监测当中，为后续的曳引力的预警提供技术支持。

充分考虑影响曳引机安全运行的因素，对曳引机曳引轮的曳引力进行间接监测，通过测量能代表曳引力的关键参数进行横向相同机型的比对和纵向历史数据的比较，更加客观的评价曳引力。

正常运行的电梯通过曳引机编码器实现曳引机的速度感知和距离感知，轿厢通过设置在各层站的平层开关感知平层位置，曳引机编码器和轿厢的平层开关共同实现电梯的精准平层。

通过安装于电梯曳引机的旋转编码器和轿厢平层开关的协助，进行曳引力的间接监测，并通过大数据的方式进行横向同型号产品的对比以及进行纵向同一产品历史数据的比较，最终进行综合评判。

如图1至图2所示，本发明基于大数据的电梯曳引机曳引力的监测方法，包括以下步骤：

为了不影响乘客乘梯、提高试验的安全性以及降低试验对设备的损坏，试验通常设定为两月自主智能监测一次即可，但也可以根据实际的需要自由设定监测间隔时间，试验通常设定在电梯交通流处于低谷的期间，例如设定在凌晨2点开始监测测试，但测试时间亦可以自主选择，待被测试电梯15min之内没有运行，即15min之内，电梯曳引机没有旋转运动，并且电梯没有开关门动作，电梯方可正式进入试验程序，并且电梯在进入试验程序后，电梯不再响应电梯外呼和内选信号，电梯的门机暂时关闭，不再进行开关门动作，以保障试验的连续性。

A.电梯在进入正式试验后，为确保电梯的可靠安全监测试验，即电梯以正常的速度，从最底层运行至最高层，再由最高层运行至最底层，往复行驶一次，进行监测试验的预热工作，电梯进行预热；

B.统计平层的开关数量，并寻找中间层N；

电梯在往复的运行过程中，电梯轿厢会依次通过电梯各平层位置，各平层位置是电梯轿厢停靠在各层站的指引，通过各平层位置的平层开关，电梯轿厢实现安全平稳的停靠。在电梯进行上下的预热工作中，系统统计并记录平层位置，即平层开关数量n(n≥3)，寻找并记录电梯中间层N层位置。

N与n之间的关系如下：

当n(n≥3)为基数时，令N＝(n+1)/2；

当n(n≥3)为偶数时，令N＝n/2。

在试验预热期间若发生故障，试验立刻结束，并立刻通知维保工作人员进行故障修复；

C.监测试验，电梯以正常速度，从最底层行驶至预先找到的中间层N层位置，曳引机得到断电指令，曳引机立刻失去电力驱动，但曳引轮、钢丝绳和轿厢由于惯性会继续向上运动；具体的，曳引机在失去电力驱动后的动作过程为：曳引机在失去电力驱动后，曳引机停止旋转的同时，制动器抱闸开始工作，抱闸抱住曳引轮，曳引轮在被抱紧期间可能会继续发生移动，期间钢丝绳由于惯性会在曳引轮轮槽中继续滑移一段距离。钢丝绳的一端连接轿厢，钢丝绳的滑移距离能够反映轿厢的滑移距离；

D.电梯完全停止后，曳引机重新得电，曳引机反方向运行，使轿厢行驶至电梯中间层位置，触发N层位置的平层开关，曳引机停止旋转；

E.向下运行期间通过编码器记录曳引机旋转的距离，展开的直线距离，即为钢丝绳断电后滑移的制停距离d，

其中：编码器记录曳引机旋转的距离＝展开的直线距离＝钢丝绳断电后滑移的制停距离；

F.曳引机旋转的线速度为V_i(i＝1、2、3…n),编码器记录的时间t_i(i＝1、2、3…n),曳引机旋转的直线距离为

G.当电梯的曳引比为γ：1时，若监测到上述曳引机旋转的直线距离为d(即钢丝绳断电后滑移的制停距离d)，则电梯轿厢向上继续滑移的制停距离为d/γ；

H.电梯轿厢的制停距离通过网络上传，用于大数据背景的分析和比较；

I.横向比较,对相同类型相同参数的曳引力测试后得到的轿厢制停距离d1、d2…dn，将d1、d2…dn与此台被测试电梯的轿厢制停距离d/γ进行分析和比较；轿厢的制停距离d/γ在横向比较中，另/n,若则判断为发生明显的退化，若则判断为未发生明显的退化；

J.纵向比较，该电梯定期测得轿厢历史的制停距离d1'、d2'...dn'，将d1'、d2'...dn'与此台被测试电梯的轿厢制停距离d/γ进行分析和比较；轿厢的制停距离d/γ在纵向比较中，另若则判断为发生明显的退化；若则判断为未发生明显的退化。

轿厢的制停距离d/γ在纵向比较中，令d，_max为d1'、d2'...dn'中的最大值，若d/γ＞1.1d，_max，则判断为发生明显的退化；若d/γ≤1.1d，_max，则判断为未发生明显的退化。

若判断为曳引力发生明显的退化，电梯则进入管控模式，电梯不在进入正常运行模式，电梯立刻停止使用并通知维保人员尽快维修。

若判断为曳引力未发生明显的退化，电梯可以继续使用。

本发明的工作原理是：通过使用轿厢的制停距离间接监测曳引力的方法，轿厢的制停距离是反应曳引力性能的一个客观量，将制停距离通过横向相同机型的比较和纵向历史数据的比较，进行综合判断，对曳引力进行监测。

实施例：一台品牌电梯，基本信息如下：6层6站，额定载重量：800kg、额定速度：1m/s、额定功率：5kW、曳引比为：2:1额定电压：380V、额定电流：12A。

电梯按照预定制动力监测程序，在某日的凌晨2点开始监测试验，15min内检测到电梯的曳引机没有旋转，并且电梯没有开关门动作，则认为轿厢内没有乘客，此后电梯不再响应外呼和内选信号，电梯的门机暂时关闭，不在进行开关门动作，以保障试验的连续性。

即电梯以正常的速度，从最底层运行至最高层，再由最高层运行至最底层，往复运行一次，进行监测试验的预热工作，在电梯进行上下的预热工作中，系统统计并记录平层位置。

该电梯平层开关数量n＝6，当n为偶数时，中间层N层位置N＝n/2＝3，即该电梯轿厢在3层位置时进行曳引力监测试验。

电梯以正常速度(速度为1m/s)，从最底层行驶至预先找到的中间层N＝3层位置，曳引机得到断电指令，曳引机立刻失去电力驱动，与此同时，制动器抱闸开始工作，抱紧曳引机的曳引轮，但曳引轮、钢丝绳和轿厢由于惯性会继续向上运动。

在曳引机断电2分钟后(此时该电梯系统已经完全停止)，曳引机重新得电，曳引机反方向运行，即通过钢丝绳带动轿厢向下运行，使轿厢向下运行直至电梯中间层N＝3层位置，直至触发N＝3层位置的平层开关，曳引机停止旋转，向下运行期间通过编码器对曳引机旋转线速度和时间积分。

曳引机旋转的线速度为V1＝0.1m/s、V2＝0.1m/s、V3＝0.2m/s、V4＝0.3m/s、V5＝0.3m/s、V6＝0.2m/s、V7＝0.1m/s、V8＝0.1m/s,编码器记录的时间t1＝1s、t2＝1s、t3＝1s、t4＝1s、t5＝1s、t6＝1s、t7＝1s、t8＝1s，

曳引机旋转的直线距离为

即得到钢丝绳断电后滑移的制停距离d＝1.4m，由于该电梯的曳引比为2:1，因此轿厢在通过N＝3层位置时，断电后的轿厢的制停距离为d/γ＝0.7m。

将此制停距离通过网路传输，用于大数据背景的分析和比较：

a)横向比较：相同类型相同参数的电梯，在进行相同的曳引力测试后会得轿厢的制停距离：0.72m、0.83m、0.91m。

b)纵向比较：该电梯定期测得断电后轿厢制停距离的历史数据：0.62m、0.64m、0.64m、0.68m

在横向比较中， 则判断为未发生明显退化。

在纵向比较中， 则判断为未发生明显退化。

在纵向比较中，d，_max＝0.68m，d/γ＝0.7m＜1.1d，_max＝0.748m，则判断未为发生明显退化。

通过大数据的横向比较和纵向比较，判断为未发生明显退化。待试验结束后，电梯恢复为正常使用状态。

Claims (3)

1.一种基于大数据的电梯曳引机曳引力监测方法，其特征在于，包括以下步骤：

A.电梯进行预热；

B.统计平层开关数量，并寻找中间层N；

C.监测试验，轿厢从最底层行驶至预先找到的中间层N位置，曳引机得到断电指令；

D.待电梯完全停止后，曳引机重新得电，曳引机反方向运行，使轿厢重新回到电梯中间层位置，即电梯轿厢触发N层位置的平层开关，曳引机停止旋转；

E.在上述曳引机反向运行期间电梯编码器记录曳引机旋转的距离d，

其中：编码器记录曳引机旋转的距离＝展开的直线距离＝钢丝绳断电后滑移的制停距离；

F.曳引机旋转的线速度为V_i(i＝1、2、3…n),编码器记录的时间t_i(i＝1、2、3…n),曳引机旋转的直线距离为

G.当电梯的曳引比为γ：1时，则轿厢向上继续滑移的制停距离为d/γ；

H.电梯轿厢的制停距离d/γ通过网络上传；

I.横向比较,对相同类型相同参数的曳引机测试后得到的轿厢制停距离d1、d2…dn，将d1、d2…dn与d/γ进行分析和比较；所述横向比较时，若则判断为发生明显的退化；

J.纵向比较，该电梯定期测得轿厢历史的制停距离d1'、d2'...dn'，将d1'、d2'...dn'与d/γ进行分析和比较；所述纵向比较时， 若则判断为发生明显的退化；

K.电梯继续使用或停机维护。

2.根据权利要求1所述的基于大数据的电梯曳引机曳引力监测方法，其特征在于，所述步骤B寻找中间层N

当n(n≥3)为基数时，令N＝(n+1)/2；

当n(n≥3)为偶数时，令N＝n/2；

其中n为平层开关数量。

3.根据权利要求1所述的基于大数据的电梯曳引机曳引力监测方法，其特征在于，所述J.纵向比较时，令d’_max为d1'、d2'...dn'中的最大值，若d/γ＞1.1d’_max，则判断为发生明显的退化。